Wniosek
Wonder Garden dostarczył wkład ceramiczny z tlenku cyrkonu (Zirco™) i standardowy wkład metalowy do badań termicznych technologii waporyzacji.Aby zbadać trwałość i degradację termiczną próbek, w projekcie Aliovalents Material Research wykorzystano piknometrię, dyfrakcję rentgenowską, skaningową mikroskopię elektronową i spektroskopię dyspersji energii na próbkach od nieskazitelnych do zdegradowanych (300 °C i 600 °C).Spadek gęstości wskazywał na wzrost objętości próbki mosiężnej w temperaturze 600°C, natomiast próbka ceramiczna nie wykazywała istotnej zmiany gęstości.
Mosiądz użyty jako metalowy słupek środkowy uległ znacznemu utlenieniu w krótkim czasie w porównaniu z próbką ceramiczną.Ceramiczny słupek centralny pozostał nieskazitelny ze względu na wysoce niereaktywną naturę chemiczną jego wiązania jonowego.Następnie wykorzystano skaningową mikroskopię elektronową do uzyskania obrazów o wysokiej rozdzielczości w mikroskali, aby zidentyfikować wszelkie zmiany fizyczne.Powierzchnia mosiądzu, która nie była odporna na korozję i była całkowicie oksydowana.Wyraźny wzrost chropowatości powierzchni nastąpił w wyniku utleniania, działając jako nowe miejsca zarodkowania dla dalszej korozji, która pogłębiła degradację.
Z drugiej strony próbki tlenku cyrkonu pozostają spójne i mogą być używane do zastosowań w jeszcze wyższych temperaturach.Wskazuje to na znaczenie jonowego wiązania chemicznego w tlenku cyrkonu w porównaniu z wiązaniem metalicznym w mosiężnym słupku centralnym.Mapowanie pierwiastkowe próbek wskazało na wyższą zawartość tlenu w próbkach zdegradowanego metalu, co odpowiada powstawaniu tlenków.
Z zebranych danych wynika, że próbka ceramiczna jest znacznie stabilniejsza w podwyższonych temperaturach, w jakich próbki były badane.